一种聚合物荧光多彩纤维的制备方法技术

一种聚合物荧光多彩纤维的制备方法，它属于荧光纤维的制备领域。本发明专利技术要解决CdSe量子点难于分散在聚合物中进行静电纺丝的技术问题。本发明专利技术的方法如下：一、制备不同发射光峰位的CdSe量子点，然后混合；二、乙醇沉淀，甲苯萃取；三、制备聚合物纺丝液；四、通过纺丝工艺将步骤三获得的聚合物纺丝液纺成纤维；即得到聚合物荧光多彩纤维。本发明专利技术制备的纤维在365nm波长紫外光下可呈现红、橙、黄、绿、青色光。本方法工艺简单、经济、纺丝效率高，反应条件容易控制。应用在荧光防伪商标、纸张和荧光装饰、荧光油墨、服饰产品方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于荧光纤维的制备领域。硒化镉(CdSe)具有良好的光学特点和稳定性， 在发光器件、光学生物标记等领域有广泛的应用前景，本专利技术通过甲苯分散包覆到聚苯乙 烯(PQ纤维中，获得了呈现对应量子点荧光特性的多彩纤维。
技术介绍
.随着科学技术的进步，新的荧光纤维不断涌现，它在、光敏变色材料、荧光装饰材 料、光记录材料、储光纤维、光纤维、防伪纤维、光纤等多个领域有着广泛的应用。量子点由 于量子力学的奇妙规则而具有显著的尺寸效应，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一 个有机染料分子只有在吸收合适能量的光子后才能从基态升到较高的激发态，所用的光必 须是精确的波长或颜色，这明显与半导体体相材料不同，而量子点要吸收所有高于其带隙 能量的光子，但所发射的光波长(即颜色)又非常具有尺寸依赖性。所以，单一种类的纳米 半导体材料就能够按尺寸变化产生一个发光波长不同的、颜色分明的标记物家族，这是染 料分子根本无法实现的。与传统的染料分子相比，量子点确实具有多种优势。无机微晶能 够承受多次的激发和光发射，而有机分子却会分解.持久的稳定性可以让研究人员更长时 间地观测细胞和组织，并毫无困难地进行界面修饰连接。量于点最大的好处是有丰富的颜 色。生物体系的复杂性经常需要同时观察几种组分，如果用染料分子染色，则需要不同波长 的光来激发，而量于点则不存在这个问题，使用不同大小(进而不同色彩)的纳米晶体来标 记不同的生物分子。使用单一光源就可以使不同的颗粒能够被即时监控。量子点特殊的光 学性质使得它在生物化学、分子生物学、细胞生物学、蛋白质组学、药物筛选、生物大分子相 互作用等研究中有极大的应用前景。但由于量子点的毒性和荧光不稳定性，使其难于使用， 对量子点进行包覆是一种理想的手段。因其由于表面效应等原因使得量子点难以均勻的分 散在聚合物溶液中形成纺丝液，不能采用静电纺丝技术制备荧光纤维。目前CdS量子点是 以原位生成的办法包覆在水溶聚合物制成荧光纤维的。
技术实现思路
本专利技术要解决Cdk量子点难于分散在聚合物中进行静电纺丝的技术问题；而提 供。本专利技术为制备荧光纤维提供了一种新途径。本专利技术中聚合物荧光多彩纤维的制备方法是按下述步骤进行的一、将150mL无 水乙醇和40mL油酸混合，依次加入50mLNa0H水溶液和50mLCd (CH3COO) 2 · 2H20水溶液(白 色溶液)，再加入50mLNa2SeS03溶液，放置3 5min (黄色溶液)得到反应液，然后按上述 操作配制5份反应液，转移至不同的反应釜内分别反应0. ^！、1. 5h、au4h和12h，反应在密 闭反应釜、温度40 150°C条件下进行，反应时间，获得含不同发射光峰位的CcKe量子点 混合物，将上述含Cdk量子点混合物混合，得到量子点混合物A ；二、用乙醇沉淀步骤一获 得量子点混合物A，然后用甲苯萃取，取上层液(上层液为玫瑰红色)；三、将聚苯乙烯(PS) 加入上层液中，聚苯乙烯的质量浓度为25% 35%，CdSe量子点总质量是聚苯乙烯质量的2% 4% ；超声分散至均勻，得到聚合物纺丝液；四、通过纺丝工艺将步骤三获得的聚合 物纺丝液纺成纤维；即得到聚合物荧光多彩纤维；其中步骤一中NaOH水溶液的质量浓度为 6% 8% ,Cd(CH3COO) 2 ·2Η20水溶液的质量浓度为2 0Z0 3% ,Na2SeSO3溶液的质量浓度为2 % ο本专利技术以甲苯为桥梁，得到均勻的纺丝液，解决了 Cdk量子点难分散在聚苯乙烯 中这一难题，而且通过萃取的方法，舍去了量子点通常纯化使用的沉淀和离心等方法，降低 了成本，将硒化镉通过甲苯溶解在化纤制造过程中包覆到PS纤维中，得到呈现对应量子点 荧光特性的多彩纤维，制备纤维在365nm波长紫外光下可呈现红、橙、黄、绿、青色光。本方 法工艺简单、经济、纺丝效率高，反应条件容易控制。应用在荧光防伪商标、纸张和荧光装 饰、荧光油墨、服饰产品方面。附图说明图1是不同尺寸量子点的荧光光谱图，图中从左至右峰分别对应0. 5h、l. 5h,2h, 4h和12h ；图2是具体实施方式八制备聚合物荧光多彩纤维的荧光光谱图。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中聚合物荧光多彩纤维的制备方法是按下述 步骤进行的一、将150mL无水乙醇和40mL油酸混合，依次加入50mLNa0H水溶液和 50mLCd (CH3COO) 2 · 2H20水溶液，其中，再加入50mL Na2SeSO3溶液，放置3 5min得到反应 液，然后按上述操作配制5份反应液，转移至不同的反应釜内分别反应0. ^！、1. 5h、au4h和 12h，反应在密闭反应釜、温度40 150°C条件下进行，获得含不同发射光峰位的Cdk量子 点混合物，将上述含Cdk量子点混合物混合，得到量子点混合物A ；二、用乙醇沉淀步骤一 获得量子点混合物A，然后用甲苯萃取，取上层液；；三、将聚苯乙烯(PQ加入上层液中， 聚苯乙烯的质量浓度为25% 35%，CdSe量子点总质量是聚苯乙烯质量的2% 4% ；超 声分散至均勻，得到聚合物纺丝液；四、通过纺丝工艺将步骤三获得的聚合物纺丝液纺成 纤维；即得到聚合物荧光多彩纤维；其中步骤一中NaOH水溶液的质量浓度为6% 8%， Cd(CH3COO)2 · 2H20水溶液的质量浓度为2% 3 %，Na2SeSO3溶液的质量浓度为2%。本实施方式制备纤维在365nm波长紫外光下可呈现红、橙、黄、绿、青色光。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述反应温度 为80 100°C。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤三中超声分 散所需超声频率为80HZ。其它步骤和参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤四中 CdSe量子点总质量是聚苯乙烯质量的2. 5% 3. 5%。其它步骤和参数与具体实施方式一 至三之一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤四中 Cdk量子点总质量是聚苯乙烯质量的3.0%。其它步骤和参数与具体实施方式一至三之一 相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤四所述4纺丝工艺为拉丝法、旋转纺丝或静电纺丝。其它步骤和参数与具体实施方式一至四之一相 同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式六不同的是所述静电纺丝中铜丝 作为阳极，铝箔作为阴极，固定阴极与阳极距离为15cm，在12kv电压下静电纺丝。其它步骤 和参数与具体实施方式六相同。具体实施方式八本实施本实施方式中聚合物荧光多彩纤维的制备方法是按下 述步骤进行的一、将150mL无水乙醇和40mL油酸混合，依次加入50mLNa0H水溶液和 50mLCd (CH3COO) 2 ·2Η20水溶液，其中，再加入50mL Na2SeSO3溶液，静置5min得到反应液，然 后按上述操作配制5份反应液，转移至不同的反应釜内分别反应0. 5h、l. 5h,2h,4h和12h， 反应在密闭反应釜、温度100°C条件下进行见图1)，获得含不同发射光峰位的Cdk量子点 混合物，将上述含Cdk量子点混合物混合，得到量子点混合物A ；二、用乙醇沉淀步骤一获 得量子点本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚合物荧光多彩纤维的制备方法，其特征在于聚合物荧光多彩纤维的制备方法是按下述步骤进行的：一、将１５０ｍＬ无水乙醇和４０ｍＬ油酸混合，依次加入５０ｍＬ　ＮａＯＨ水溶液和５０ｍＬＣｄ（ＣＨ３ＣＯＯ）２·２Ｈ２Ｏ水溶液，再加入５０ｍＬ　Ｎａ２ＳｅＳＯ３溶液，放置３～５ｍｉｎ得到反应液，然后按上述操作配制５份反应液，转移至不同的反应釜内分别反应０．５ｈ、１．５ｈ、２ｈ、４ｈ和１２ｈ，反应在密闭反应釜、温度４０～１５０℃条件下进行，获得含不同发射光峰位的ＣｄＳｅ量子点混合物，将上述含ＣｄＳｅ量子点混合物混合，得到量子点混合物Ａ；二、用乙醇沉淀步骤一获得量子点混合物Ａ，然后用甲苯萃取，取上层液；三、将聚苯乙烯加入上层液中，聚苯乙烯的质量浓度为２５％～３５％，ＣｄＳｅ量子点总质量是聚苯乙烯质量的２％～４％；超声分散至均匀，得到聚合物纺丝液；四、通过纺丝工艺将步骤三获得的聚合物纺丝液纺成纤维；即得到聚合物荧光多彩纤维；其中步骤一中ＮａＯＨ水溶液的质量浓度为６％～８％，Ｃｄ（ＣＨ３ＣＯＯ）２·２Ｈ２Ｏ水溶液的质量浓度为２％～３％，Ｎａ２ＳｅＳＯ３溶液的质量浓度为２％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立国，滕婧，汪成，栾羽佳，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：93